[文学]化工原理第五章第四节.ppt

第五章 吸收 一、物料衡算与操作线方程 二、吸收剂用量的确定 三、填料层高度的计算 四、吸收塔的操作计算 五、解吸塔的计算 一、吸收塔的物料衡算与操作线方程 二、吸收剂用量的确定 1）吸收目的是回收有用物质，用回收率 （）1、吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，此时推动力也最小。 （）2、填料吸收塔逆流操作，当液气比增大时，则出塔吸收液浓度下降，吸收推动力减小。 （）3、吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，此时推动力也最小。 （）4、在气体处理量一定时，减小吸收剂用量，则吸收推动力 。 A、增大 B、不变 C、减小 D、不确定 （）5、吸收塔的操作线是直线，主要基于 。 A、物理吸收 B、化学吸收 C、高浓度物理吸收 D、低浓度物理吸收 三、填料层高度的计算 (1)传质单元数 A.气相总传质单元高度HOG与气相总压力p的关系 两边都乘以 同理，由 填料吸收塔利用的计算 （ ）1、某吸收任务的操作液气比、气体进出口浓度、吸收剂进口温度、操作压力、吸收剂入塔浓度均已确定，若设计时选用性质优良的填料，则 。 A、所需传质单元数减少，填料层高度降低 B、所需传质单元数不变，填料层高度降低 C、所需传质单元数减少，填料层高度不变 D、所需传质单元数不变，填料层高度不变 （ ）2、在某逆流操作的填料塔中，进行低浓度吸收，该过程可视为液膜控制。若入气量增加而其他条件不变，则液相总传质单元高度HOL 。 A、增加 B、减小 C、不定 D、基本不变 （ ）3、低浓度液膜控制系统的逆流吸收，在塔操作中若其他操作条件不变，而入口气量有所增加，则液相总传质单元数NOL ，气相总传质单元高度HOG ，操作线斜率将 。 A、 增加 B、减少 C、基本不变 D、不变 ——吸收因数,以它为参变量，标绘出关系图 分析 ： 从传质推动力分析，当L增大，G减小，L/G增大，操作线斜率大，远离平 衡线，推动力增加，NOG 减小 （1）L、G、及m对NOG的影响：当L增大，G减小，m减小时，若 为定值，从图5－23中可知， NOG减小。 当m减小，平衡线斜率减小，平衡线远离操作线，推动力增加，NOG 减小 当G一定，当L/mG增大，NOG 减小，填料层高度Z减小。 操作费用大，设备费用小。从技术和经济考虑L/mG＝1.0～2.0 使m减小，降低温度t或增大压力p。 温度降低，E减小，由m＝E/p可知，t减低，p增大，m都会减小 （2）Y1、Y2、及X2对NOG的影响：从 可知， Y1减小或Y2增大, 因此 减小，NOG减小。 Y2与吸收率的关系Y2=Y1(1－ ?）代入 从此式可知，X2减小， 减小，NOG减小。 液相总传质单元数的计算公式 3）图解积分法 A A* Y Y* X Y Y2 Y1 操作型：Z、G、Y1一定，操作条件（t, p, L, X2）改变，出口气体组成Y2（回收率)发生变化； 设计型：流向、流程、吸收剂用量、 吸收剂浓度、塔高、塔径 四、吸收塔的操作计算 物料衡算式（操作线方程） 气液相平衡关系（亨利定律） 传质速率方程式（NA＝传质系数×传质推动力） 填料层高度Z计算式（Z＝传质单元高度×传质单元数） 吸收塔中，增大吸收率，增大对数平均推动力△Ym，增大推动力，增大L/G,改变操作线位置。 使m减小，降低温度t或增大压力p。平衡线远离操作线 L/G及m一定， X2减小，操作线也会远离平衡线 1）对数平均推动力法 当L增大，G减小，m减小时，都会使L/mG增大，若NOG为定值，从图 5－23中可知， 减小，因此，Y2减小。 使m减小，降低温度t或增大压力p。 温度降低，E减小，由m＝E/p可知，t减低，p增大，m都会减小 若NOG为定值，L/mG已定， 为定值 X2减小，或Y1减小时，Y2将减小 2）吸收因数法 解吸过程：溶质从吸收液中分离出的操作，称为解吸。 解吸目的：获得所需较纯的溶质；溶剂再生循环使用。 解吸条件及传质方向 传质方向：溶质由液相向气相传递。 或 条件： 或 或 推动力： 或 五、解析塔的计算 1．气提解吸： 2．减压解吸： 3．加热解吸： 或 解吸能耗大，整个吸收过程的能耗主